Компьютерная система оптимального планирования многоассортиментных распределенных производств полимерных материалов

Авторы: Плеханов А.А., Чистякова Т.Б.

Представлена компьютерная система, позволяющая строить оптимальные календарные планы многоассортиментных распределенных производств полимерных материалов. Задача календарного планирования формализована как NP-трудная задача на параллельных неоднородных агрегатах с последовательно-зависимыми перенастройками и технологическими ограничениями. Для ее решения адаптирован генетический алгоритм с гибридными операторами кроссовера и мутации, учитывающими распределенность площадок, рецептурную вариабельность и правила перенастройки оборудования. Компьютерная система реализована по клиент-серверной архитектуре с использованием C#/.NET (сервер), React/TypeScript (клиент), PostgreSQL (СУБД) и OpenStreetMap (ГИС). Система поддерживает два критерия оптимизации – минимизацию максимального времени выполнения заказа и суммарных издержек – и обеспечивает прозрачную визуализацию результатов в виде диаграммы Ганта, геокарты производств и поставок и дерева решений. Тестирование и внедрение на производствах полимерных материалов России и Германии показало, что система находит глобальный оптимум быстрее полного перебора и помогает снизить простои оборудования и издержки на перенастройку на ~1% при значительном снижении времени расчета по сравнению с другими известными методами планирования на производстве. Предложенный подход применим в других отраслях с многоассортиментным и распределенным производством – металлургии, целлюлозно-бумажной и пищевой промышленности – при условии формализации заказов, агрегатов и правил перенастройки по предложенной модели.

Ключевые слова: генетический алгоритм, геопространственные данные, клиент-серверная архитектура, компьютерная система, многоассортиментное производство, оптимальное календарное планирование, полимерные материалы, распределенное производство

Статья из Автоматизация в промышленности №12/2025

Последний вышедший номер

Читайте в номере:

Анализ соответствия человеко-машинного интерфейса автоматизированных рабочих мест персонала блочного пункта управления Ленинградской АЭС-2 современным подходам по проектированию

Многоуровневая оперативная оптимизация технологического режима установок подготовки нефти

Система мониторинга и прогнозирования скорости роста коррозионных повреждений резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов

Применение сетевых моделей в социальных, технических и биологических системах. I. Модели представления знаний

Адрес редакции: 117997, Москва, Профсоюзная ул., д. 65, оф. 360
Телефон: (926) 212-60-97.
E-mail: info@avtprom.ru или avtprom@ipu.ru

Сайт «Автоматизация в промышленности» предназначен для специалистов по промышленной автоматизации: главных инженеров, главных энергетиков, главных механиков, главных метрологов, инженеров служб АСУ ТП, АСУТП, КИПиА, КИП и А, отделов метрологии, отделов автоматизации, отделов главного инженера, специалистов инжиниринговых и внедренческих фирм, менеджеров фирм системных интеграторов, преподавателей вузов, научных работников, сотрудников научно-исследовательских институтов, студентов и аспирантов.

Сайт «Автоматизация в промышленности» неразрывно связан с одноименным журналом, в котором публикуются концептуальные, научно-практические и внедренческие статьи, посвященные промышленным автоматизированным системам, системам управления бизнес-процессов, программному и алгоритмическому обеспечению, техническим средствам автоматизации, вопросам сертификации, описанию промышленных стандартов, а также обзоры зарубежной прессы.

В каждом номере проводится обсуждение актуальных тем по проблемам создания и применения следующего инструментария: интегрированные АСУ, MES, АСУ П, АСУ ТП, SCADA, АСКУЭ, EAM, ТОИР, ERP, LIMS, ЛИУС, распределенные системы управления, РСУ, система управления качеством выпускаемой продукции, промышленные тренажеры, современные методы и алгоритмы управления и моделирования, коммуникационные средства, GSM–связь, РС-совместимые контроллеры, ПК, человеко-машинный интерфейс, встраиваемые системы, Web-технологии, HTML-технологии, числовое программное управление, ЧПУ, виртуальные приборы, виртуальное измерение, беспроводная связь, имитационное моделирование, Ethernet, Internet-технологии, Industry 4.0, Интернет вещей, промышленный Интернет вещей, IIoT, IoT, Четвертая промышленная революция, навигационные системы, роботы, датчики, сенсоры, диагностика клапанов, водоподготовка, экологические системы, производственная безопасность, идентификация, RFID-технологии, машинное зрение, промышленные сети, средства промышленного монтажа, корпуса и конструктивные решения, пневмоавтоматика, ПЛК, программируемые логические контроллеры, интеллектуальные датчики, сервосистемы, системы поддержки принятия решений и т.д.

Вниманию читателей предлагаются подборки по автоматизации следующих отраслей промышленности и народного хозяйства: металлургия, нефтегазовая отрасль, химическая промышленность, транспорт, сельское хозяйство, комбикормовая и перерабатывающая промышленность, автомобилестроение, энергетика, электроэнергетика, жилищно-коммунальное хозяйство, интеллектуальное здание, умный дом, непрерывное производство (рецептурное), дискретное производство, пищевая промышленность и др.